AudioKit의 PeakLimiter

Peak Limiter

피크 리미터(Peak Limiter)란?

피크 리미터는 오디오 신호의 최대 진폭(peak amplitude)을 강제로 제한(clamp) 하여 지정된 레벨 이상으로 신호가 넘어가지 않도록 막는 효과입니다. 보통 다음과 같은 상황에 사용됩니다:

• 클리핑 방지: 신호가 너무 커서 디지털 클리핑이 발생하는 것을 막기 위해
• 라이브 입력: 마이크나 악기처럼 예상할 수 없는 큰 소리가 들어올 때
• 마스터링: 오디오 트랙의 피크를 일정 수준으로 제한해 과도한 출력 방지

주요 파라미터 설명

Attack Time | 0.012 | 0.0005...0.03
Decay Time  | 0.024 | 0.001...0.04
Pre Gain    | 0.0   | -40.0...40.0

1. Attack Time

• 의미: 입력 신호가 임계값을 초과했을 때 리미팅을 시작하는 데 걸리는 시간 (초)
• 짧을수록: 빠르게 반응해 순간적인 피크도 잘 잘라냅니다.
• 길수록: 부드럽게 반응하지만, 빠른 트랜지언트(예: 킥 드럼)는 놓칠 수 있습니다.

값	효과 설명
0.0005	극단적으로 빠르게 반응
0.012	일반적인 설정 (기본값)
0.03	느리게 반응, 더 자연스러움

2. Decay Time

• 의미: 피크 리미터가 동작한 후 원래 상태로 회복되는 시간 (초)
• 짧을수록: 리미팅이 빠르게 해제됨 → 소리가 튀듯 들릴 수 있음
• 길수록: 더 부드럽고 자연스럽게 해제됨 → 지속적인 리미팅 효과

값	효과 설명
0.001	빠르게 원상 복구됨
0.024	일반적인 설정 (기본값)
0.04	자연스럽고 부드럽게 복원됨

3. Pre Gain

• 의미: 리미터 전에 신호를 증폭 or 감쇠

• 용도:

  • 음량이 작은 소스를 리미터 수준까지 끌어올릴 때
  • 리미팅 테스트를 위해 신호를 강제로 클리핑 수준까지 올릴 때
• 양수 값: 리미터가 더 자주, 더 강하게 작동함
• 음수 값: 신호가 약해져 리미터가 잘 작동하지 않음

값	효과
-40.0	거의 리미팅 작동 안 함
0.0	원래 볼륨
+10.0	피크 리미팅 자주 발생
+40.0	매우 자주 리미팅 발생 (강제)

시각적 예시

원래 신호:      ────────▇▇▇▇▇──────────────

리미터 적용 후: ────────█████──────────────  ← 일정 레벨 이상 깎임

참고: 리미터와 컴프레서의 차이

일반적으로 PeakLimiter는 “어느 볼륨부터 리미트를 걸지”에 대한 명시적인 임계값(threshold) 설정이 없습니다. 대신, 내부적으로 고정된 threshold 값을 기준으로 동작합니다. 즉:

• PeakLimiter는 사용자가 threshold(임계값)를 직접 설정하지 않아도,
• 내부에서 적절한 임계값(예: -0.1dBFS, -0.3dBFS 등)을 기준으로 판단하여,
• 그 이상으로 올라가는 피크에 자동으로 리미트(limiting)를 적용합니다.

리미터 vs 컴프레서 비교

구분	PeakLimiter	Compressor
Threshold	사용자가 설정 못함 (내장값 사용)	사용자가 직접 설정함
Ratio	매우 높음 (∞:1)	다양하게 설정 가능 (예: 2:1, 4:1)
용도	피크 급락 방지, 클리핑 방지	음량 균형 조절, 다이내믹 톤 연출
적용 시점	마스터링, 라이브 입력 안정화	개별 트랙 조정, 믹싱 단계 등

내부 임계값이란?

AudioKit의 PeakLimiter는 Apple의 AVAudioUnitPeakLimiter를 감쌌으며, 해당 Apple 문서에서는 threshold 설정이 없고 다음처럼 설명됩니다:

“This effect prevents clipping by automatically limiting the amplitude of audio that exceeds a certain internal threshold. (이 효과는 특정 내부 임계값을 초과하는 오디오의 진폭을 자동으로 제한하여 클리핑을 방지합니다.)”

즉, 사용자가 직접 어느 볼륨부터 자를지는 못 정하고, 리미터가 자동으로 판단해 적용하는 구조입니다.

정리

요소	설명
PeakLimiter	최대 신호 진폭을 제한하여 클리핑 방지
Attack Time	리미터가 작동을 시작하는 속도
Decay Time	리미터가 원상복귀하는 속도
Pre Gain	리미터 전에 신호 증폭/감쇠
활용 상황	라이브 입력, 마스터링, 과도한 피크 방지 등

이 리미터는 특히 예상할 수 없는 입력의 최대 음량을 안전하게 제한할 때 유용합니다.